Ми живемо в такий час, коли всі (ну, чи майже всі) можна купити в магазині, були б гроші. Але нажаль! Грошей завжди не вистачає. До того ж далеко не всіх влаштовують технічні характеристики товарної продукції. Ось і доводиться «включати голову» та займатися самодіяльним конструюванням. У цій статті йтиметься про будівництво баггі — легкого спортивного автомобіля, призначеного для експлуатації дітьми або дорослими. Перші свої такі машини я робив ще за радянських часів за кресленнями журналу «Моделіст-конструктор». А потім, за довгі роки роботи в компанії Avtoproject, де було виготовлено багато баггі різного призначення, мною був накопичений досить багатий досвід, яким і хочу поділитися з читачами журналу.
Загалом у баггі немає нічого складного. Більшість комплектуючих елементів для будівництва можна придбати в автомагазинах. Або за наявності майстерні — виготовити самостійно, що істотно знизить вартість проекту. Так, наприклад, для дитячого баггі використовуються найдоступніші матеріали та деталі від мототехніки (сайлентблоки, поворотні кулаки, півосі, елементи підвіски), а для зменшення трудомісткості кількість токарних робіт зведена до мінімуму. Однак, як показала моя довга практика, створення навіть простої машини неможливе без креслень. Грамотно виконана на стадії проектування технічна документація дозволяє уникнути помилок (як конструктивних, так і фінансових) і прискорить процес.
МОЛОДША ГРУПА
Почнемо із баггі для підлітків. Але перш ніж приступити до справи, необхідно визначитися, для яких цілей призначена машина: для початкового навчання дітей навичкам водіння, для їзди по пересіченій місцевості в туристичних цілях, для прокатного бізнесу чи спорту? Від відповіді це питання залежить той запас міцності конструкції, тип/потужність силової установки, і навіть обмеження максимальної швидкості, які мають бути забезпечені. Також доцільно заздалегідь передбачити можливість створення багатофункціонального шасі з різними варіантами основи рами та конструкції підвіски, з можливістю кріплення різних кузовів з фанери, металу або пластику — це буде зачеплення на майбутнє, коли дитині, яка вже отримала певну практику, захочеться чогось нового.
Для виготовлення основи рами підійде сталева профільна труба перетином 25×50 мм. За наявності труби перетином 25×25 мм можливе збирання з двох труб, зварених «прихватками» по довжині — рама вийде хоч і важче трохи, але міцнішою. Важелі підвіски можна виготовити з обрізків водопровідних труб: верхні діаметром 17 мм, нижні 22 мм. Для забезпечення плавності ходу важелі мають бути досить довгими, оптимальна ширина колії дитячого баггі – 1250-1300 мм. Каркас безпеки виготовляється із труб діаметром 25-34 мм. Сайлентблок можна нарізати з кисневого шланга, для їх виготовлення також знадобляться болти М8 з неповним різьбленням.
До вибору шин та дисків варто підходити досить відповідально, враховуючи передбачуваний режим експлуатації: вони безпосередньо впливають на безпеку. Доступне рішення – колеса діаметром від 400 до 480 мм та шириною близько 100 мм. Для дитячої машини з електроприводом та максимальною швидкістю до 10-15 км/год колеса від візків та садових тачок відповідної вантажопідйомності – цілком розумний вибір.
Найдорожчий, але більш практичний варіант для баггі – використання комплекту коліс від дитячих квадроциклів розміром 7-8 дюймів. Під такі диски ідеально підходять серійні задні маточини від ВАЗ-2108, що продаються в будь-якому автомобільному магазині, що дозволить заощадити на токарних роботах. Вони недорогі, мають великий запас міцності, придатні як для передньої, так і для задньої підвіски. Але вони мають істотний недолік — велика вага. Тому якщо стоїть завдання досягти високих спортивних результатів за будь-яку ціну, то єдиний вихід — виготовлення деталей за індивідуальними замовленнями в сучасній майстерні токарної, з лазерним різким і зварюванням. Процес дорогий, вимагає нестандартних заготовок, та й не всякий токар візьметься за таку роботу. Але результат коштує витрачених коштів та зусиль, оскільки можна значно знизити вагу вузла.
Якщо ж використовуються стандартні колеса від візків, то передні маточини не потрібні, оскільки ці колеса йдуть у комплекті з підшипниками (зазвичай із внутрішнім діаметром 20 мм). За умови експлуатації баггі з електромотором такі ж колеса можна поставити на задню вісь, попередньо замінивши підшипники на втулки.
Ще одне можливе рішення – використання як диски алюмінієвих ливарних заготовок «три промені» з подальшою обробкою на токарному верстаті. Вони підійдуть і вперед, і назад. Головна їхня перевага — безпроблемний монтаж гальмівних дисків та мала вага.
Сидіння для баггі краще склопластикове, так як воно має невелику вагу (не більше 2-2,2 кг) і легко трансформується, купив і поставив за 10 хвилин. Дешевше крісло з фанери, обклеєне поролоном та оббите будь-якою доступною тканиною. Фахівцям, які мають навички слюсарних робіт, нескладно буде зробити сидіння з листового металу, вирізане і зігнуте аналогічно спортивним ковшам. Але в цьому випадку обов’язкове зовнішнє обклеювання крісла будь-яким матеріалом.
Одне з найважливіших питань при будівництві будь-якого автомобіля – який використовувати силовий агрегат? Останнім часом для баггі все частіше застосовується електропривод. Для дитячої машини цілком достатньо електродвигуна потужністю від 05 до 10 кВт. У плюсах — їм не потрібен бензин, вони майже не потребують обслуговування (тату не доведеться бігати з викруткою), не забруднюють навколишнє середовище та працюють безшумно. У мінусах — відносно висока вартість та невеликий запас ходу, що потребує наявності інфраструктури для заряджання акумуляторів.
Як альтернатива — бензиновий двигун від скутера робочим об’ємом до 50 куб. див. Такі агрегати поставляються, як правило, у комплекті з варіатором. Двигун запускається електростартером, що зручно для експлуатації дитиною. Але нові компоненти теж коштують недешево, тим більше, що доведеться купувати також паливну систему, глушник, електропроводку, фільтри. Втім, є вторинний ринок, на якому не так вже й складно знайти як донора скутер з пробігом. Від нього нагоді і штатна гальмівна система.
Також зустрічаються бензинові мотори – аналоги Honda об’ємом від 160 до 200 куб. см – їх випускають зараз багато китайських фірм. Але при використанні двигуна даного типу теж знадобляться додаткові вузли та агрегати. Зокрема, необхідно автоматичне зчеплення та проміжний вал із зірками для забезпечення необхідного передавального числа. Хоча є варіанти штатного редуктора з автоматичним зчепленням, що дозволить обійтися без проміжного валу. Основні переваги таких двигунів – витривалість та невибагливість в експлуатації. Вони поставляються комплектними, їхня ціна нижча, ніж на скутерні мотори. Але запуск більшості їх здійснюється шнуром, як у простого мотора човна, а не електростартером.
Перейдемо до системи кермового управління. Найпростіше і доступніше взяти важільне управління від картингу. Для наконечників кермових тяг та кульових опор на сьогоднішній день оптимально підходять шарнірні головки Sa10,12,14. Вони недорогі та продаються в багатьох магазинах. Якщо баггі експлуатується на невеликій швидкості, достатньо наконечників Sa8, за більш інтенсивних навантажень — Sa10. Вони добре зарекомендували себе в дитячому автокросі, де швидкість пересіченої місцевості досягає 80 — 100 км/год. Для верхніх кульових опор підійдуть Sa12, для нижніх Sa12 або Sa14. Щоб виключити витрати на токарні роботи, для виготовлення втулок на важелі під кульові та наконечники досить купити високі гайки (довжиною 20-25 мм). На важелі вони приварюють під шарнірні головки. Для самих кермових тяг оптимальний вибір – підбір труб з наступним нарізуванням на них відповідного різьблення. Оскільки кермо – це теж важливий елемент безпеки і ергономіки, то його краще придбати готовим, найпрактичніший для дитини діаметр 280-300 мм.
Амортизатори можна використовувати будь-які від мопедів чи мотоциклів. Але, повторю ще раз, тут багато залежить режиму експлуатації машини.
ДЛЯ ТИХ, ХТО СТАРШЕ…
Приблизно за такою ж схемою, як і дитячий баггі, можна побудувати цілком гідний апарат для дорослого, слід врахувати лише вищі навантаження на конструкцію через вагу та швидкість. Оскільки йдеться про «баггі, доступне кожному», розглянемо максимально бюджетний варіант. Тобто, використовуємо вже наявні недорогі комплектуючі, більшість з яких у багатьох автолюбителів напевно припадає пилом в далеких кутах гаража, чекаючи «кращих часів».
Даний проект — це свого роду «довільна програма», але з дотриманням певних правил, що ґрунтуються на чіткому алгоритмі, неодноразово перевіреному мною на практиці. З необхідним і достатнім мінімумом креслень розбереться, гадаю, будь-яке — для цього не потрібний диплом технічного ВНЗ. В іншому ж, як то кажуть, можливі варіації. Єдина і головна вимога до майстра — у його гардеробі не повинно бути штанів з рукавами.
Для початку накидаємо схему із попередніми геометричними розмірами баггі. Оптимальні габарити: ширина 1250-1300 мм, колісна база 1350-1500 мм, довжина 1900-2100 мм. Точні значення залежить від кузова. Розрахункова вага таких машин від 80 до 120 кг (залежить від матеріалів, вузлів і деталей, що використовуються). Найбільш підходящий розмір коліс – діаметр 400-500 мм, ширина 140-150 мм.
Далі необхідно визначитися з каркасом кузова та компонентами елементів підвіски. По поздовжній осі прокладаємо «хребет» із профільної труби і попередньо прикидаємо осі кочення нижніх важелів виходячи з розмірів сайлентблоків та поворотних кулаків.
У нашому випадку поворотний кулак складається з наступних деталей: корпусу, який можна виготовити з відрізка стандартної водопровідної труби діаметром 21,5 мм, і двох шарнірних головок Sa12 або Sa14 їх розмір залежить від ваги конструкції, типу двигуна і розрахункових навантажень. Для легкої машини або електрокар можна проточити до потрібного розміру труби діаметром 17 мм або 20 мм. Також потрібно виточити суцільну вісь з таким самим діаметром. І зробити косинки сошки та осі, які можна вирізати зі смуги металу завтовшки 2-3 мм. Сошки вирізаємо з листового металу товщиною 5 мм або труби діаметром 17 мм, приваривши на один торець високу гайку М8-10 (що відповідає обраному наконечнику кульової головки). Можливий варіант представлений на кресленні. Зазначені розміри деталей взято з особистої практики та перевірено на кількох десятках баггі.
Що стосується розташування сошки, то кути установки також продумані та багаторазово випробувані. Особливо хочу звернути увагу на лінії, що перетинають осі куркулів. Це лінії, на яких розміщуються сошки поворотних кулаків, та кут щодо поворотного кулака. Ті, хто відступає від цієї схеми, розстріляні не будуть, але отримають гарантований дискомфорт у керованості на швидкостях вище 20 км/год.
Рульові тяги можуть бути розташовані як перед передньою віссю, так і ззаду – це питання не важливе. Для керованості транспортним засобом таких розмірів їхнє розташування не має великого значення. Хоча для компонування та загальних габаритних розмірів машини різниця є. Передня рульова трапеція дозволяє покращити ергономіку, збільшивши відстань від педалей до крісел. А оскільки при даному компонуванні кермові тяги працюють на розрив, то їх можна виконати з труби меншого діаметра і ризик зігнути їх зведений до мінімуму. Однак задні кермові тяги краще захищені від ударів при наїзді на перешкоду, але вони обмежують простір в салоні. Мій вибір – за кермові тяги спереду. Щоправда, тут є важливий момент. Через щільне компонування сошки поворотних кулаків можуть увійти у внутрішній простір диска колеса – це потрібно враховувати на стадії проектування. При задніх рульових тягах такої проблеми не існує. Вухо кріплення важелів можна виготовити зі смуги металу товщиною 3 мм і зробити в ньому отвір діаметром 8 мм під болт кріплення сайлентблоків.
Віталій АЛЕХІН (компанія Avtoproject), м. Маріуполь, Україна